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보고서 상세정보

IEEE 802.15.4를 지원하는 CMOS RF 내장 저전력 SoC 개발
Low Power SoC with CMOS RF which is compliant to IEEE 802.15.4

  • 사업명

    정보통신산업기술개발(기금)

  • 과제명

    IEEE 802.15.4를 지원하는 CMOS RF 내장 저전력 SoC 개발

  • 주관연구기관

    (주)레이디오펄스

  • 연구책임자

    왕성호

  • 참여연구자

    한건희   홍세경   천지민   김태훈   임승현   엄재홍   송인호   김천석  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-02

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    정보통신부

  • 사업 관리 기관

    정보통신연구진흥원
    Institute for Information Technology Advancement

  • 등록번호

    TRKO201000016651

  • 과제고유번호

    1440001279

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    (1)Feature
    ■ dual band PHY (2.4GHz and 868/915MHz)
    ■ CSMA-CA channel access
    ■ Handshaking Protocol for the transfer reli...

    (1)Feature
    ■ dual band PHY (2.4GHz and 868/915MHz)
    ■ CSMA-CA channel access
    ■ Handshaking Protocol for the transfer reliability
    ■ Star Topology, Peer-to-Peer Networking support
    ■ contains 255 nodes in one network
    ■ maximum data transfer rate:250Kbps
    ■ distance:around 10m
    ■ Extremely Low Duty Cycle(<0.1%)
    ■ IEEE 802.15.4 standard support
    (2)technical summary
    ■ data transfer rate:maximum 250 kbps
    ■ sensitivity:-85 dBm @ 2.4 GHz, -92 dBm @ 868/915 MHz
    ■ power consumption:<150 mW
    ■ RF linearity:output P1vB>-4 dBm, IIP3>-10dBm
    (1) SoC development
    This project contains RF transceiver, base-band analog circuits,frequency synthesizer,digital modem,hardware MAC and software MAC.
    (2) layer
    It implements physical layer and MAC layer


    (1)Feature
    ■ 듀얼밴드 PHY(2.4GHz 와 868/915MHz)
    ■ CSMA-CA 채널 액세스
    ■ Transfer Reliability를 위한 Handshahing 방식의 Protocol
    ■ S...

    (1)Feature
    ■ 듀얼밴드 PHY(2.4GHz 와 868/915MHz)
    ■ CSMA-CA 채널 액세스
    ■ Transfer Reliability를 위한 Handshahing 방식의 Protocol
    ■ Star Topology, Peer-to-Peer Networking 지원
    ■ 단일 네트웍 망에 최대 255개의 기기 수용
    ■ 데이터 최대 전송속도:250Kbps
    ■ 통신 거리:10m 내외
    ■ Extremely Low Duty Cycle (<0.1%)
    ■ IEEE 802.15.4 기술 표준 지원
    (2)성능
    ■ 데이터 전송속도:최대 250 kbps
    ■ 통신민감도:-85 dBm @ 2.4 ghZ, -92 dBm @ 868/915 MHz
    ■ 전력소모:150 mW 이하
    ■ RF 선형성:-4 dBm 이상 (output P1dB), -10dBm 이상 (IIP3)
    (1) SoC의 개발범위
    개발 범위는 하나의 칩에 RF 송수신단, baseband analog 단, 주파수 합 modem, MAC, memory 등을 집적 시키는 것을 포함한다.
    (2) layer 범위
    layer 로는 physical layer 및 MAC layer가 구현된다


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...3
    3. 요약문 ...4
    4. SUMMARY ...6
    5. CONTENTS ...8
    6. 목차 ...13
    7. 제1장 서론 ...18
    8. 제1절 개발 목표 및 방법 ...18
    9. 1. 기술개발의 목적 및 중요성 ...18
    10. 2. ...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...3
    3. 요약문 ...4
    4. SUMMARY ...6
    5. CONTENTS ...8
    6. 목차 ...13
    7. 제1장 서론 ...18
    8. 제1절 개발 목표 및 방법 ...18
    9. 1. 기술개발의 목적 및 중요성 ...18
    10. 2. 관련 기술의 현황 및 시장성 ...23
    11. 3. 개발 내용 및 사업성 ...28
    12. 제2절 IEEE 802.15.4 표준의 기술적 개요 ...30
    13. 1. PHY 개요 ...31
    14. 2. MAC 개요 ...42
    15. 3. 전체 구조 ...47
    16. 제2장 RF 설계 ...48
    17. 제1절 LNA ...48
    18. 1. Design ...48
    19. 2. Simulation Results ...53
    20. 제2절 MIXER ...64
    21. 1. RMIX24 ...68
    22. 2. RMIX09 ...70
    23. 3. TMIX ...72
    24. 제3절 PA ...74
    25. 1. PA24 ...74
    26. 2. PA09 ...86
    27. 제4절 PLL ...94
    28. 1. Design ...94
    29. 2. Simulation Results ...105
    30. 제3장 Baseband Analog 설계 ...115
    31. 제1절 LPF ...115
    32. 1. Design ...115
    33. 2. Simulation Results ...120
    34. 제2절 VGA ...155
    35. 1. Design ...155
    36. 2. Simulation Results ...161
    37. 제3절 RSSI ...165
    38. 1. Design ...165
    39. 2. Simulation Results ...166
    40. 제4절 ADC ...168
    41. 1. Design ...168
    42. 2. Simulation Results ...175
    43. 제5절 DAC ...177
    44. 1. Design ...177
    45. 2. Simulation Results ...182
    46. 제4장 Baseband Modem 설계 ...185
    47. 제1절 Transmitter ...186
    48. 1. TX Signal 특성 ...186
    49. 2. Transmitter 구조 ...186
    50. 제2절 Non coherent Detection ...188
    51. 1. Coherent vs. Non Coherent Detection ...188
    52. 2. Non Coherent Detection Algorithm ...188
    53. 3. Correlation 성능 ...189
    54. 4. Non Coherent Correlator 구조 ...197
    55. 제3절 Automatic Gain Control ...198
    56. 1. Gain Control Algorithm ...198
    57. 2. Gain Control 성능 ...200
    58. 3. AGC 구조 ...201
    59. 제4절 Packet Detection ...203
    60. 1. Packet Detection 알고리즘...203
    61. 2. Packet Detection 성능 ...203
    62. 3. Packet Detector 구조 ...208
    63. 제5절 Frequency Offset에 따른 성능 ...210
    64. 제6절 PER 성능 ...213
    65. 제5장 MAC 하드웨어 설계 ...215
    66. 제1절 Memory mapped I/O ...216
    67. 제2절 세부 블록별 설명 ...219
    68. 1. FIFO 블록 ...219
    69. 2. TCRP/RCRP 블록 ...219
    70. 3. SEC 블록 ...220
    71. 제6장 MAC 소프트웨어 설계 ...222
    72. 제1절 MAC software Feature ...224
    73. 1. Higher Layer Interface 더블 버퍼링 ...224
    74. 2. PHY Layer Interface 더블 버퍼링 ...225
    75. 3. 최적화 ...225
    76. 4. Power Management ...225
    77. 제2절 Frame Format ...225
    78. 1. beacon frame ...227
    79. 2. data frame ...230
    80. 3. ack frame ...230
    81. 4. MAC command frame ...231
    82. 제3절 MAC primitive & Sequence Chart ...232
    83. 1. RESET ...232
    84. 2. START ...233
    85. 3. SCAN ...235
    86. 4. ASSOCIATION ...240
    87. 5. DISASSOCIATION ...244
    88. 6. GTS Management ...247
    89. 7. BEACON NOTIFY ...250
    90. 8. DATA ...253
    91. 9. POLL ...256
    92. 10. SET,GET ...258
    93. 11. SYNC ...260
    94. 12. ORPHAN ...262
    95. 13. RX ENABLE ...264
    96. 14. COMM STATUS ...266
    97. 15. PURGE ...266
    98. 16. MAC Enumeration ...267
    99. 17. MAC Constants ...268
    100. 18. MAC PIB (PAN Information Base) ...269
    101. 제4절 MAC Function Description ...272
    102. 1. Channel Access ...272
    103. 2. Scanning ...277
    104. 3. Starting and Maintaining PAN ...280
    105. 4. Association ...281
    106. 5. Disassociation ...283
    107. 6. Synchronization ...284
    108. 7. Transaction Handling ...286
    109. 8. Transmission ...287
    110. 9. Reception and Rejection ...288
    111. 10. Extracting Pending Data from a Coordinator ...290
    112. 11. Use of ACK ...291
    113. 12. Retransmission ...292
    114. 13. Promiscuous Mode ...292
    115. 14. GTS Managment ...295
    116. 제5절 MAC Security ...297
    117. 1. Frame Security ...297
    118. 2. Overview of Security Suite ...302
    119. 3. Security Suite:AES-CTR ...305
    120. 4. Security Suite:AES-CCM ...308
    121. 5. Security Suite:AES-CBC-MAC ...311
    122. 제6절 Interface to/from PHY layer ...313
    123. 1. DATA ...314
    124. 2. CCA(Clear Channel Assessment) ...314
    125. 3. ED(Energy Detect) ...315
    126. 4. SET ...315
    127. 5. GET ...316
    128. 6. TRX-STATE ...316
    129. 7. PHY Enumeration ...317
    130. 8. PHY Constant ...317
    131. 9. PHY PIB ...318
    132. 제7장 MCU 설계 ...319
    133. 제1절 8비트 마이크로컨트롤러의 구조 ...320
    134. 1. 메모리 구조 ...321
    135. 2. 명령어의 종류 ...324
    136. 3. 오퍼런드(Operand)의 종류 ...326
    137. 4. 파이프라인 구조 ...327
    138. 제2절 8비트 마이크로콘트롤러의 설계 ...332
    139. 1. 전체 구조 ...332
    140. 2. Unit별 설명 ...333
    141. 3. 명령의 수행 과정 ...346
    142. 제3절 Peripheral Blocks ...355
    143. 1. Serial Port ...355
    144. 2. Timer ...355
    145. 3. PWM/Timer ...356
    146. 4. Watchdog Timer ...357
    147. 제8장 칩 측정 결과 ...358
    148. 제1절 측정 환경 ...358
    149. 1. RF 측정 환경 ...375
    150. 2. Baseband Analog ...376
    151. 제2절 측정 결과 ...378
    152. 1. RF 측정 결과 ...378
    153. 2. Baseband Analog 측정 결과 ...413
    154. 3. 통신을 위한 Function Test ...446
    155. 제9장 결론 ...448
  • 참고문헌

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    4. 보고서(0)

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